Ledejä maskittomaan fotolitografian ja eloisiin näyttöihin

Professori Haiding Sunin johtama Kiinan tiede- ja teknologiayliopiston (USTC) tiimi on kehittänyt pystysuoraan integroidun mikromittakaavan valodiodiryhmän (mikro-LED), jota käytettiin sitten syvän ultravioletin (DUV) maskittomassa fotolitografiassa.

Fotolitografialla on keskeinen rooli integroitujen piirisirujen valmistuksessa, ja se on yksi puolijohde- ja mikroelektroniikkateollisuuden keskeisistä ydintekniikoista. Yleensä se toteutetaan lasereilla.

Tässä yhteydessä Sunin iGaN-tiimi on tehnyt laajaa tutkimusta DUV-mikro-LEDistä vuosien varrella ja ehdottanut innovatiivisesti maskitonta fotolitografiajärjestelmää käyttämällä DUV-mikro-LED-ryhmää valonlähteenä.

Tiimi kehitti aiemmin menestyksekkäästi matriisijärjestelmän, joka perustuu näihin DUV-mikro-LEDeihin. Lisäksi siihen kehitettiin itsestabiloiva luminesenssijärjestelmän. Testit osoittivat, että itsestabiloivalla järjestelmällä varustettu laite säilyttää korkean valon intensiteetin ja pitkän aikavälin vakauden, kun taas laitteen valon voimakkuus ilman palautetta väheni vähitellen ajan myötä.

Nyt kehitetyn palautejärjestelmän avulla tiimi esitteli DUV-mikro-LED-sarjan, jonka pikselitiheys on 564 pikseliä tuumalla, ja onnistui osoittamaan selkeän kuvion piikiekolle maskittoman DUV-fotolitografian jälkeen, mikä osoittaa potentiaalin korkeaan resoluution fotolitografiatekniikka.

Tämä on ensimmäinen osoitus DUV-naamarittomasta fotolitografiasta, joka perustuu DUV-mikro-LED-aktiiviseen matriisiin.

Soulin kansallisen yliopiston tekniikan korkeakoulun professori Tae-Woo Leen johtama tutkimusryhmä yhteistyössä professori Andrew M. Rappen kanssa Pennsylvanian yliopistosta on kehittänyt erittäin tehokkaita perovskiittisien nanokiteiden valodiodeja.

Tämä saavutettiin vahvistamalla perovskiittihilaa ja tukahduttamalla materiaalin luontaista matalataajuista dynamiikkaa.

Perovskiittiset valosäteilijät ovat saaneet huomiota lupaavina seuraavan sukupolven säteilijöinä erinomaisen väripuhtautensa, viritettävyytensä ja kustannustehokkuutensa ansiosta.

Professori Leen tiimi kehitti jo vuonna 2022 perovskiitin itse-emissoivia rakenteita saavuttaen ulkoisen kvanttihyötysuhteen (EQE) 28,9 % (lähes teoreettisesti saavutettavissa oleva maksimi), 470 000 nitin huippukirkkauden ja pitkän käyttöiän 30 000 tuntiin asti.

Nyt tutkijat onnistuivat vähentämään dynaamisia häiriöitä ja saivat aikaan korkean EQE 26,1 % hyötysuhteen perovskiitiledit. Erityisesti puhtaan vihreän ledien elektroluminesenssiemissio osoittaa huippunsa 531 nm:ssä ja CIE 1931 värikoordinaatissa (0,199, 0,762), joka lähestyy vihreän päävärin Rec. 2020 standardia.

Nämä tulokset osoittavat CMM-sulautettujen PeNC-laitteiden vahvan potentiaalin tehokkaina seuraavan sukupolven puhtaan vihreinä emittereinä erittäin teräväpiirtoisten elävien näyttöjen kehittämiseen.

Aiheesta aiemmin:

Turvallinen ultraviolettiledi

Sinistä valoa perovskiittiledeistä